论文部分内容阅读
随着我国桥梁建设的蓬勃发展,桥梁建设的施工环境与效率越来越受到各部门的高度重视。在城市桥梁建设中,采用传统现场浇筑施工方法,在桥址地面围路建桥,施工周期长,影响环境大,严重阻碍现场交通。长沙湘府路快改工程高架桥,采用预新型制拼装钢-混组合板梁桥结构,可以大量节省支模工序和模板,显著缩短施工周期,有效解决因桥梁施工造成的城市交通拥堵难题,在城市桥梁建设中具有广阔的应用前景。新型预制拼装钢-混组合板梁桥为新型桥梁结构,相关计算与设计经验亟待丰富和发展。组合板梁桥,施工过程到成桥状态,结构经历了体系转换,每个施工过程结构受力状况不同,需要开展桥梁施工全过程受力分析,掌握新型钢-混组合板梁桥空间受力特性。同时,新型钢-混组合板梁桥,未设置跨中横隔梁,仅设置端横梁,荷载横向分布规律及计算方法尚不清楚,有必要开展荷载横向分布研究。本文研究为新型预制拼装钢-混组合板梁桥的设计与施工提供科学依据,对全面推广及应用该组合板梁桥,实现桥梁工厂化、标准化、预制化、装配化的快速建造理念,具有重要的参考价值。具体研究内容及成果如下:(1)采用Midas/Civil建立了桥梁空间有限元模型,模拟了桥梁施工全过程,获得了施工阶段桥梁结构内力分布。结果表明钢主梁应力满足规范要求,墩顶负弯矩区桥面板出现较大拉应力,桥面板会带裂缝工作。同时分析了预制桥面板不同加载龄期对桥梁结构受力影响,建议将底层桥面板预制完成后存放半年时间,再与钢主梁拼装架设,有效减小预制板收缩徐变对结构的影响。(2)对运营阶段桥梁结构进行了受力分析,获得了最不利荷载组合作用下桥梁结构的受力特性。结果表明主梁抗弯承载能力、抗剪承载能力、截面应力及负弯矩区桥面板最大裂缝宽度均满足规范要求。计算表明桥梁结构设计合理。(3)根据新型钢-混组合板梁桥结构特点,分别采用铰接板法、刚接梁法、美国规范AASHTO LRFD公式及整体模型有限元法,计算荷载横向分布系数,并进行对比分析,确定了该组合梁桥荷载横向分布系数计算方法。同时分析了桥面板厚度、横隔梁等桥梁结构参数对荷载横向分布的影响。研究成果可为新型预制拼装钢-混组合板梁桥设计施工提供理论依据与技术支撑。